Ученые из Имперского колледжа Лондона тестируют в лондонском метро "квантовый компас" — технологию, которая потенциально может заменить или дополнить GPS для навигации в сложных условиях. Это устройство использует переохлажденные атомы и квантовую механику для измерения движения с предельной точностью, предлагая автономную альтернативу спутниковым системам позиционирования.

В основе квантового компаса лежит акселерометр, который измеряет изменения скорости во времени с беспрецедентной точностью. Устройство работает за счет манипуляций с атомами рубидия в вакуумной камере, охлаждая их до температуры, близкой к абсолютному нулю (-273,15°C), с помощью мощных лазеров. В этом ультрахолодном состоянии атомы демонстрируют квантовое поведение, выступая одновременно в роли частиц и волн. На волновые свойства этих атомов влияет ускорение автомобиля, перевозящего оборудование, что позволяет проводить точные измерения изменений положения. Комбинируя эту информацию с исходным местоположением объекта, система может рассчитывать будущие позиции, не полагаясь на внешние сигналы.

Квантовый компас обладает значительными преимуществами по сравнению с традиционной технологией GPS. Его невосприимчивость к помехам обеспечивает надежную навигацию в условиях, когда GPS ненадежна или недоступна, например под водой, под землей или в космосе. Высокая точность устройства, достигаемая благодаря квантовым свойствам переохлажденных атомов, превосходит современные возможности GPS, обеспечивая чрезвычайно точные измерения движения и положения. Такая повышенная точность и надежность делают квантовый компас особенно ценным для приложений, требующих безопасной и точной навигации, таких как морские операции, исследование глубокого космоса и потенциально автономные транспортные средства в городских условиях.